Classification of patient samples is an important aspect of cancer diagnosis and treatment. The support vector machine (SVM) has been successfully applied to microarray cancer diagnosis problems. However, one weakness of the SVM is that given a tumor sample, it only predicts a cancer class label but does not provide any estimate of the underlying probability. We propose penalized logistic regression (PLR) as an alternative to the SVM for the microarray cancer diagnosis problem. We show that when using the same set of genes, PLR and the SVM perform similarly in cancer classification, but PLR has the advantage of additionally providing an estimate of the underlying probability. Often a primary goal in microarray cancer diagnosis is to identify the genes responsible for the classification, rather than class prediction. We consider two gene selection methods in this paper, univariate ranking (UR) and recursive feature elimination (RFE). Empirical results indicate that PLR combined with RFE tends to select fewer genes than other methods and also performs well in both cross‐validation and test samples. A fast algorithm for solving PLR is also described.

Abstract Inflammatory damage contributes to β-cell failure in type 1 and 2 diabetes (T1D and T2D). Mitochondria are damaged by inflammatory signaling in β-cells, resulting in impaired bioenergetics and initiation of pro-apoptotic machinery. Hence, the identification of protective responses to inflammation could lead to new therapeutic targets. Here we report that mitophagy serves as a protective response to inflammatory stress in both human and rodent β-cells. Utilizing in vivo mitophagy reporters, we observed that diabetogenic pro-inflammatory cytokines induced mitophagy in response to nitrosative/oxidative mitochondrial damage. Mitophagy-deficient β-cells were sensitized to inflammatory stress, leading to the accumulation of fragmented dysfunctional mitochondria, increased β-cell death, and hyperglycemia. Overexpression of CLEC16A , a T1D gene and mitophagy regulator whose expression in islets is protective against T1D, ameliorated cytokine-induced human β-cell apoptosis. Thus, mitophagy promotes β-cell survival and prevents diabetes by countering inflammatory injury. Targeting this pathway has the potential to prevent β-cell failure in diabetes and may be beneficial in other inflammatory conditions.

ABSTRACT The dynamin-like GTPases Mitofusin 1 and 2 (Mfn1 and Mfn2) are essential for mitochondrial function, which has been principally attributed to their regulation of fission/fusion dynamics. Here, we report that Mfn1 and 2 are critical for glucose-stimulated insulin secretion (GSIS) primarily through control of mitochondrial DNA (mtDNA) content. Whereas Mfn1 and Mfn2 individually were dispensable for glucose homeostasis, combined Mfn1/2 deletion in β-cells reduced mtDNA content, impaired mitochondrial morphology and networking, and decreased respiratory function, ultimately resulting in severe glucose intolerance. Importantly, gene dosage studies unexpectedly revealed that Mfn1/2 control of glucose homeostasis was dependent on maintenance of mtDNA content, rather than mitochondrial structure. Mfn1/2 maintain mtDNA content by regulating the expression of the crucial mitochondrial transcription factor Tfam, as Tfam overexpression ameliorated the reduction in mtDNA content and GSIS in Mfn1/2-deficient β-cells. Thus, the primary physiologic role of Mfn1 and 2 in β-cells is coupled to the preservation of mtDNA content rather than mitochondrial architecture, and Mfn1 and 2 may be promising targets to overcome mitochondrial dysfunction and restore glucose control in diabetes.

ABSTRACT CLEC16A regulates mitochondrial health through mitophagy and is associated with over 20 human diseases. While CLEC16A has ubiquitin ligase activity, the key structural and functional regions of CLEC16A, and their relevance for human disease, remain unknown. Here, we report that a disease-associated CLEC16A variant lacks a C-terminal intrinsically disordered protein region (IDPR) that is critical for mitochondrial quality control. Using carbon detect NMR, we find that the CLEC16A C terminus lacks secondary structure, validating the presence of an IDPR. Loss of the CLEC16A C-terminal IDPR in vivo impairs pancreatic β-cell mitophagy, mitochondrial function, and glucose-stimulated insulin secretion, ultimately causing glucose intolerance. Deletion of the CLEC16A C-terminal IDPR increases its self-ubiquitination and destabilizes CLEC16A, thus impairing formation of a critical CLEC16A-dependent mitophagy complex. Importantly, CLEC16A stability is dependent on proline bias within the C-terminal IDPR, but not amino acid sequence order or charge. Together, we clarify how an IDPR in CLEC16A prevents diabetes, thus implicating the disruption of IDPRs as novel pathological contributors to diabetes and other CLEC16A-associated diseases.

The river-connected Dongting Lake (DT) and Poyang Lake (PY), and the gate-controlled Taihu Lake (TH) and Chaohu Lake (CH) are the four important lakes in the Yangtze River Basin. The comprehensive Water Quality Index (WQI), the Eutrophication Integrated Index (TLI(Σ)), and the Positive Matrix Factorization (PMF) model were employed to evaluate water quality and the contribution of pollution sources for these lakes. The results show that WQI for all lakes indicated generally good water quality, with DT scoring 73.52-86.18, the highest among them. During the wet season, the eutrophication degree of river-connected lake was medium, and that of gate-controlled lakes was high. The surface runoff and agricultural non-point sources are the main pollution sources for both types of lakes, but their impact is more pronounced in gate-controlled lakes during the wet season. The study provides evidence support for scientific understanding of water quality problems and management strategies in these areas.

Abstract Rabbit hemorrhagic disease virus (RHDV) is an important member of the Caliciviridae family and cannot be propagated in vitro , which has greatly impeded progress of investigating its replication mechanism. Construction of an RHDV replicon system has recently provided a platform for exploring RHDV replication in host cells. Here, aided by this replicon system and using two-step affinity purification, we purified the RHDV replicase and identified its associated host factors. We identified rabbit nucleolin (NCL) as a physical link required for the formation of RHDV replication complexes (RCs), by mediating the interaction between other host proteins and the viral RNA replicase, RNA-dependent RNA polymerase (RdRp). We found that RHDV RdRp uses an amino acid (aa) region spanning residues 448–478 to directly interact with NCL’s RNA-recognition motif 2. We also found that the viral p16 protein uses a highly conserved region ( 35 Cys–Ile–Arg–Ala 38 or CIRA motif) to specifically bind the N-terminal region of NCL (aa 1–110) and that RHDV p23 uses a specific domain (aa 90–145) to bind NCL’s RNA-recognition motif 1. Disrupting these protein–protein interactions severely weakened viral replication. Furthermore, NCL overexpression or knockdown significantly increased or severely impaired, respectively, RHDV replication. Collectively, these results indicate that the host protein NCL is essential for RHDV replication and plays a key role in the formation of RHDV RCs. The mechanisms by which NCL promotes viral replicase assembly reported here shed light on viral RC biogenesis and may inform antiviral therapies. Author summary Rabbit hemorrhagic disease virus (RHDV) is the causative agent of highly contagious and lethal hemorrhagic disease in the European rabbit, but the host factors involved in RHDV replication remain poorly understood. In the present study, we isolated RHDV replication complex (RC) for the first time and identified its main components. We found that nucleolin (NCL) plays a key role in the formation of the RHDV RC. NCL not only interacts with viral replicase (RdRp), it also specifically binds to other important host factors. In addition, we proved that NCL is necessary for RHDV replication because the level of RHDV replication is significantly affected by knocking down the NCL gene in cells. Together, our data suggest that RHDV completes its replication by hijacking NCL to recruit other viral proteins and host factors, thereby assembling the RC of RHDV.

Understanding the relationship between hydrological connectivity (HC) and water level (WL) is crucial for effective water resource management and wetland restoration. However, current knowledge regarding this relationship is limited. This study proposed an integrated nonstationary and uncertain analysis framework (INUAF) to investigate the HC-WL relationship with reference to the Baiyangdian wetland, which is a fragmented wetland in North China. With the INUAF, the interannual and intra-annual variations of both HC and WL were examined, together with the wavelet coherence and lag effects between the two variables at multiple scales. The results highlighted marked nonstationarity in HC, WL, and the relationship between them. Scale-dependent lag effects revealed that HC lags WL by 37 days (131 days) at the 1 a scale (4 a scale), and leads WL by 190 days at the 8 a scale, indicating a complex coupled relationship between HC and WL. Additionally, the INUAF was applied to evaluating the uncertainty in the response of lagged HC to varied WL. Results indicated that every 0.2-m increase in WL led to a 2.2%-2.4% higher probability of maintaining high HC for WL between 6.0 and 8.0 m, but a 10%-11% higher probability for WL between 8.0 and 9.0 m. We suggest that a WL of > 8.4 m would produce a probability of > 50% for achieving high HC. These findings provide valuable insights into the HC-WL relationship and could contribute to wetland restoration efforts.

ABSTRACT Mitochondrial damage is a hallmark of metabolic diseases, including diabetes and metabolic dysfunction-associated steatotic liver disease, yet the consequences of impaired mitochondria in metabolic tissues are often unclear. Here, we report that dysfunctional mitochondrial quality control engages a retrograde (mitonuclear) signaling program that impairs cellular identity and maturity across multiple metabolic tissues. Surprisingly, we demonstrate that defects in the mitochondrial quality control machinery, which we observe in pancreatic β cells of humans with type 2 diabetes, cause reductions of β cell mass due to dedifferentiation, rather than apoptosis. Utilizing transcriptomic profiling, lineage tracing, and assessments of chromatin accessibility, we find that targeted deficiency anywhere in the mitochondrial quality control pathway ( e.g. , genome integrity, dynamics, or turnover) activate the mitochondrial integrated stress response and promote cellular immaturity in β cells, hepatocytes, and brown adipocytes. Intriguingly, pharmacologic blockade of mitochondrial retrograde signaling in vivo restores β cell mass and identity to ameliorate hyperglycemia following mitochondrial damage. Thus, we observe that a shared mitochondrial retrograde response controls cellular identity across metabolic tissues and may be a promising target to treat or prevent metabolic disorders.

Feline coronavirus (FCoV) is an enveloped, positive‐sense RNA virus, which is widespread among feline populations, and can cause a fatal serious disease called feline infectious peritonitis (FIP). According to the differences of antigen and genetic composition, FCoV consists of two genotypes, FCoV I and FCoV II. In this study, we have isolated and identified a FCoV I strain named HL2019. Based on the complete genome of HL2019, phylogenetic analysis showed that HL2019 strain formed in the cluster FCoV I which is more closed to human coronavirus 229E (HCoV 229E) and HCoV NL63, while the FCoV I stains is distantly related to FCoV II strains. Analyzing with RDP4 and Simplot software showed that the virus HL2019 is recombinant by the FCoV I China/ZJU1709 and FCoV I Netherlands/UU16 strains. Furthermore, the pathogenicity of HL2019 was evaluated in 9–12‐month‐old cats. Two of three challenged cats developed serious clinical signs and died at 28‐day postchallenge (dpc). Real‐time polymerase chain reaction (PCR) analysis showed that HL2019 has broad tissue tropism, especially in the duodenum with viral load up to 10 4 copies/mg. In summary, our data show that we have successfully isolated a strain of FCoV I named HL2019 that is highly pathogenic to cats.